【正文】 ，如圖 421 所示。我們根據(jù)實際需要，選擇相應(yīng)的查看方式。圖 421 文本文件查看方式選擇 TDMS 文件查看方式圖 422 查看 TDMS 文件前面板第四章 溫控系統(tǒng)軟件設(shè)計 30 與數(shù)據(jù)存入 TDMS 文件相對應(yīng)，當(dāng)需要查看已經(jīng)存儲于計算機中的 TDMS文件時，就需要編寫查看 TDMS 文件的程序。本設(shè)計編寫的相應(yīng)程序的前面板及程序框圖如圖 42423 所示。如程序框圖所示，本程序先將“采集時間” 組中的“時間”通道數(shù)據(jù)讀取出來，再將“采樣數(shù)據(jù) ”組中的“電壓信號” 通道和“溫度信號”通道中的數(shù)據(jù)讀取出來，然后一起送入多列列表框中進行顯示。為了方便顯示，創(chuàng)建了多列列表框的“項名”屬性節(jié)點。圖 423 查看 TDMS 文件程序框圖 打印模塊打印模塊的主要功能是將歷史數(shù)據(jù)(本設(shè)計中主要指存儲于文本文件中的歷史數(shù)據(jù)) 或前面板打印出來，以便對系統(tǒng)及數(shù)據(jù)作進一步的分析。本設(shè)計的打印既可以使用打印機打印，又可以只在網(wǎng)頁上進行顯示。打印模塊前面板如圖 424 所示。圖 424 打印模塊前面板第四章 溫控系統(tǒng)軟件設(shè)計 31 通過點擊打印方式按鈕，可以選擇打印機打印或只在網(wǎng)頁顯示。編寫程序時，為了將前面板打印出來或在網(wǎng)頁上顯示，本設(shè)計使用了“添加前面板圖像至報表”VI ，即 ，具體程序如圖 425 所示。圖 425 打印模塊程序框圖如程序框圖所示，為了有選擇地打印，本程序采用了三按鈕對話框節(jié)點，編寫了可供選擇的打印方式“僅打印前面板 ”“打印前面板和文件”“取消打印”，如圖 426 所示。圖 426 打印方式選擇 網(wǎng)絡(luò)通信模塊虛擬儀器技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)化虛擬測試系統(tǒng)是虛擬儀器發(fā)展的方向之一。LabVIEW 具有強大的網(wǎng)絡(luò)通信功能。LabVIEW 應(yīng)用軟件中常用網(wǎng)絡(luò)通信方式主要有三種，即 TCP 通信、UDP 通信和 DataSocket 通信 [20]。對于這三種通信方式，LabVIEW 都有相應(yīng)的節(jié)點，可編寫出完整的通信程序。第四章 溫控系統(tǒng)軟件設(shè)計 32 我們只需根據(jù)實際需要，選用相應(yīng)的通信方式即可。UDP 通信方式不提供數(shù)據(jù)傳送的保證機制，如果在從發(fā)送方到接受方的傳遞過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失，協(xié)議本身并不能做出任何檢測或提示。因此，通常人們把 UDP 通信協(xié)議稱為不可靠的傳輸協(xié)議。雖然 TCP 通信協(xié)議提供數(shù)據(jù)傳送的保證機制，且可以實現(xiàn)應(yīng)用程序間的數(shù)據(jù)共享，但大多數(shù)使用起來并不方便，開發(fā)效率不高，當(dāng)需要數(shù)據(jù)的實時傳輸時，TCP 通信協(xié)議就不能滿足。為了實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的實時傳送，美國 NI 公司專門研發(fā)出 DataSocket 技術(shù)，進一步發(fā)展了虛擬儀器的網(wǎng)絡(luò)測控技術(shù)，簡化了系統(tǒng)開發(fā)的過程，真正滿足了實時通信、正確傳輸及網(wǎng)絡(luò)安全的這些設(shè)計要求。鑒于此，DataSocket 通信技術(shù)特別適用于開發(fā)遠程數(shù)據(jù)采集、遠程數(shù)據(jù)共享和遠程程序監(jiān)控等應(yīng)用程序。本設(shè)計采用DataSocket 通信方式，將在本節(jié)的第一部分予以介紹。利用 DataSocket 通信技術(shù)，我們可以實現(xiàn)虛擬儀器的遠程通信。但是，當(dāng)被控系統(tǒng)是一個非常復(fù)雜的測控系統(tǒng)并且要求隨時操作位于主控計算機上的虛擬儀器時，再采用 DataSocket 通信技術(shù)進行編程，任務(wù)就顯得異常艱巨。此時，就需要利用 LabVIEW 提供了訪問 HTML 文件的方法和遠程前面板技術(shù)，不需要任何編程，只需設(shè)置幾個參數(shù)，就可以實現(xiàn)程序的遠程控制。本設(shè)計采用訪問 HTML 文件的方法，也即進行程序的 Web 發(fā)布，這種方法將在本節(jié)的第二部分予以介紹。 DataSocket 的數(shù)據(jù)傳輸在用戶使用 DataSocket 通信技術(shù)進行數(shù)據(jù)傳輸時，有兩種方法可供選擇：第一種是在前面板對象之間傳輸數(shù)據(jù)，第二種是在程序框圖中傳輸數(shù)據(jù)。下面將分別予以介紹。(1) 在前面板對象之間傳輸數(shù)據(jù) 利用 DataSocket 技術(shù)，進行前面板對象的鏈接，可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸，并且只需要進行簡單的參數(shù)設(shè)置而不需要編程就可以實現(xiàn)。利用 DataSocket 通信技術(shù)將兩個程序的前面板對象連接起來以后，就可以進行一個對象發(fā)送數(shù)據(jù)而另一個對象接收數(shù)據(jù)的簡單通信，就可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的遠程采集、對程序的遠程控制等多種功能。建立前面板對象鏈接的方法是在準(zhǔn)備進行鏈接的前面板控件控件對象上彈出快捷菜單，選擇屬性選第四章 溫控系統(tǒng)軟件設(shè)計 33 項，在屬性對話框的數(shù)據(jù)綁定頁面進行設(shè)置，如圖 427 所示， “數(shù)據(jù)綁定選擇”選擇 DataSocket， “訪問類型”可選“ 只讀”、 “只寫”、 “讀/寫”，URL 中的 IP 地址為發(fā)送端的 IP。寫入和讀出的前面板上的控件對象都要進行數(shù)據(jù)綁定設(shè)置，兩個控件的鏈接 URL 都必須設(shè)為一致。在程序運行之前，兩個計算機上的DataSocket Server 都必須要運行。DataSocket Server 是一個必須運行在服務(wù)器端的程序，負(fù)責(zé)監(jiān)管客戶端程序之間的數(shù)據(jù)交換。圖 427 前面板控件鏈接屬性設(shè)置(2) 在程序中使用 DataSocket 傳輸數(shù)據(jù) 利用上一種方法實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信，特點明顯，即無需編程、簡單易用，但其缺點也不容忽視，比如，在客戶端就無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效處理。利用 DataSocket 節(jié)點可以解決上述問題。本設(shè)計利用DataSocket 函數(shù)編寫的通信程序，包括服務(wù)器端程序和客戶機端程序，在通信第四章 溫控系統(tǒng)軟件設(shè)計 34 時，用戶可以根據(jù)實際需要，設(shè)置本機為服務(wù)器端或客戶機端。服務(wù)器端和客戶機端程序框圖如圖 42429 所示。圖 428 服務(wù)器端程序框圖圖 429 客戶機端程序框圖如上圖所示，本設(shè)計使用緩沖方式讀取數(shù)據(jù)。在默認(rèn)情況下，DataSocket Server 只向數(shù)據(jù)客戶端發(fā)布最新的數(shù)據(jù)，當(dāng)發(fā)布數(shù)據(jù)的比接受數(shù)據(jù)的客戶運行快時，則一些數(shù)據(jù)還沒有被讀取就被覆蓋掉。使用緩沖區(qū)的方法傳輸數(shù)據(jù)是就可以避免這種情況。在服務(wù)器端使用數(shù)據(jù)緩沖區(qū)需要在 DataSocket Server Manager 進行設(shè)置，默認(rèn)的緩沖區(qū)為 25M 字節(jié)，一個數(shù)據(jù)包。一般情況下，默認(rèn)的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)大小就可以滿足需要,不需要重新設(shè)置。需要注意的是，運行“寫”模塊的主機要運行 DataSocket Server，并且“寫” 模塊和“ 讀”模塊的 URL 必須一致，同為服務(wù)器端的主機的 IP 地址。 在 Web 上發(fā)布程序在進行 Web 發(fā)布之前，需要打開 Web 服務(wù)器進行簡單的設(shè)置。點擊菜單第四章 溫控系統(tǒng)軟件設(shè)計 35 命令中的工具→選項，在彈出的類別列表中選擇“Web 服務(wù)器：配置”“Web 服務(wù)器：可見 VI”“Web 服務(wù)器：瀏覽器訪問 ”分別進行設(shè)置，本設(shè)計都采用系統(tǒng)默認(rèn)值。設(shè)置好 Web 服務(wù)器后，就要進行創(chuàng)建 HTML 文件的工作。點擊菜單命令中工具→Web 發(fā)布工具，彈出發(fā)布 HTML 文件對話框，依次對進行它們必要的設(shè)置。第一步，選擇需要進行 Web 發(fā)布的 VI 和查看模式。本設(shè)計的查看模式選擇嵌入并選擇“ 連接建立時提交控制請求 ”。第二步，可以進行 “網(wǎng)頁標(biāo)題”“頁眉”“頁腳”的設(shè)置，本設(shè)計未作改變。第三步，保存新網(wǎng)頁。如圖 430 所示，點擊“保存至磁盤 ”會彈出文件存盤對話框，記錄下 URL 地址，單擊確定完成HTML 文件創(chuàng)建。瀏覽文件時，須在發(fā)布程序的計算機上運行 Web 服務(wù)器并將被發(fā)布的程序設(shè)置為可見，客戶端的計算機須安裝 LabVIEW。之后，在客戶端的瀏覽器地址欄輸入上述第三步記錄下來的 URL 地址，就可以實現(xiàn)程序的遠程控制。圖 430 HTML 文件存盤對話框程序進行遠程控制時，原程序的控制權(quán)交給了客戶機。當(dāng)需要對原程序進行控制時，需要客戶機釋放控制權(quán)?？刂茩?quán)切換的方法為在網(wǎng)頁的前面板圖像空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，彈出快捷菜單選擇“釋放 VI 的控制權(quán)”即可。當(dāng)客戶端需要重新獲得 VI 的控制權(quán)時，在網(wǎng)頁的前面板圖像空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，彈出快捷菜單選擇“ 請求 VI 控制權(quán)” 就可以了。 加熱爐溫控系統(tǒng)的集成將前文所述各個功能子模塊，包括數(shù)據(jù)采集及處理模塊、打印模塊、通信模塊、查看歷史記錄模塊等，整合成一個完整的主程序系統(tǒng)。之后，使用控件→新式→修飾子選板對前面板對象進行重新布局、潤色加工，使得前面板對象第四章 溫控系統(tǒng)軟件設(shè)計 36 既操作方便，又更加美觀，如圖 431 所示。最后，對程序框圖中各模塊節(jié)點進行調(diào)整大小、合理布局，使得程序框圖更加整齊緊湊，如圖 432 所示。將此主程序作為子 VI，添加到登錄系統(tǒng)，構(gòu)成完整的低溫加熱爐溫控系統(tǒng)。圖 431 低溫加熱爐溫控系統(tǒng)主程序前面板第四章 溫控系統(tǒng)軟件設(shè)計 37 圖 432 低溫加熱爐溫控系統(tǒng)主程序框圖總結(jié) 38 總結(jié)本設(shè)計采用虛擬儀器開發(fā)軟件 LabVIEW，開發(fā)出一款低溫加熱爐溫度控制系統(tǒng)。經(jīng)過長時間的不懈努力，取得了一些收獲和成果。硬件電路的設(shè)計包括傳感器的選型、溫度測量電路的設(shè)計、數(shù)據(jù)采集卡的選型、PWM 波產(chǎn)生電路的設(shè)計、光耦及雙向可控硅的選型、交流過零觸發(fā) PWM 脈寬調(diào)功電路設(shè)計等。為了消除引線電阻的影響，采用了恒流源式測溫電路。設(shè)計了使用控制信號與標(biāo)準(zhǔn)的三角波信號通過電平比較器產(chǎn)生占空比可調(diào)的 PWM 波的電路，三角波產(chǎn)生芯片選用 MAX038。采用交流過零觸發(fā) PWM 脈寬調(diào)功原理來控制爐溫，并設(shè)計了電路圖，通過采用集光電隔離、過零檢測、過零觸發(fā)等功能于一身的過零雙向可控硅型光耦MAX3041，簡化了輸出通道隔離、驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)。完成了登錄系統(tǒng)模塊、數(shù)據(jù)采集及處理控制模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、查看歷史數(shù)據(jù)模塊、打印模塊、通信模塊等各功能模塊的編程、調(diào)試。最后將各模塊整合成一完整系統(tǒng)，經(jīng)過反復(fù)調(diào)試、修改，系統(tǒng)能正常采集數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)。另外，當(dāng)用戶需要實現(xiàn)某項功能時，為了使用戶具有可選擇的空間，本設(shè)計對該功能設(shè)計了兩種不同的實現(xiàn)方式。比如：在讀取存儲數(shù)據(jù)時，用戶可以選擇讀取文本文件或讀取 TDMS 文件；在進行網(wǎng)絡(luò)通信時，用戶可以選擇采用 DataSocket 通信技術(shù)，也可以進行 Web 發(fā)布，其實在采用 DataSocket 通信技術(shù)時，也提供了兩種方法供用戶選擇；等等。除此之外，還有數(shù)據(jù)存儲、打印等也都設(shè)置了兩種或三種實現(xiàn)方式供用戶選擇。，該系統(tǒng)難免有不足之處。再加上實驗條件的限制，本系統(tǒng)難以通過實際運行對系統(tǒng)進行進一步的完善，沒能進行實踐的檢驗，所有的工作還都停留在理論研究階段。經(jīng)過這段時間的磨礪，我對自己所學(xué)的專業(yè)有了更深一步的理解，更加明確了自己的興趣、方向、擅長、不足，對我未來的發(fā)展必將產(chǎn)生重要影響。參考文獻 39 參考文獻[1] ：[學(xué)位論文].哈爾濱：哈爾濱理工大學(xué)，2022.[2] 樊月珍，毛恩榮 .，2022,9(6):56~59.[3] VISA 的儀器通信技術(shù)的研究與實現(xiàn)：[學(xué)位論文].西安：西安科技大學(xué)，2022.[4] ：[ 學(xué)位論文].天津：天津大學(xué)，2022.[5] ：電子工業(yè)出版社， 2022.[6] ：[ 學(xué)位論文].重慶：重慶大學(xué)，2022.[7] 網(wǎng)絡(luò)化集成化數(shù)控加工遠程監(jiān)控研究：[學(xué)位論文].上海：同濟大學(xué)機械工程學(xué)院，2022.[8] 戴鵬飛，王勝開，王格芳，等 .測試工程與 LabVIEW ：電子工業(yè)出版社，2022.[9] 劉學(xué)軍， PWM ，2022,(4):37~40.[10] 張宏建，黃志堯，周洪亮， 2 ：化學(xué)工業(yè)出版社，2022.[11] 劉其和， ：化學(xué)工業(yè)出版社，2022.[12] 王兆安， 5 ：機械工業(yè)出版社， 2022.[13] 黃曉林， PWM 調(diào)功器的算法設(shè)計 .汽車科技，1998,(6):26~30.[14] Curtis, Control Instrumentation Technology(6th)[M].Pearson Education,Inc.,2022.[15] 張毅，周邵磊，：機械工業(yè)出版社， 2022.[16] ：機械工業(yè)出版社，2022.[17] 潘永湘，楊延西， 2 ：機械工業(yè)出版社，2022.[18] 杜娟，邱曉軍，趙陽，等 .基于 LabVIEW 大學(xué)學(xué)報，2022,10(3):7~10.[19] 李新剛， 2022,(7):68~69.[20] Robert with LabVIEW 7 ：電子工業(yè)出版社， 2022.參考文獻40致謝衷心感謝王紅梅老師給予的悉心指導(dǎo)和幫助。在這段時間里，王老師認(rèn)真負(fù)責(zé)地督導(dǎo)我們的畢業(yè)設(shè)計，及時指正我們的錯誤，耐心地給我們解疑釋惑，使得畢業(yè)設(shè)計進程得以順利進行，同時使我們收獲頗多。同時，衷心感謝在完成設(shè)計的過程中給予我無私幫助的張厚生老師和謝紅軍老師，還要感謝提供實驗器材的譚老師和鄧?yán)蠋?。感謝所有給予我關(guān)心和支持的老師們和